Искусственный интеллект в технологии приборостроения

Применение электронно-вычислительных машин в технологических работах

происходило также как и в других отраслях науки и техники по мере развития

технических средств от счетно-решающих машин до вычислительных сетей с

применением компьютеров.

Работы по автоматизации технологического проектирования в СССР начались в

пятидесятые годы под руководством А. М. Гильмана. Первая крупная работа по

решению технологических задач с помощью ЭВМ вышла в 1957 году. С этого

момента число работ по этой тематике стало возрастать. Если первоначально

автоматизацией проектирования занимались только в ПКТИ г. Горького, то уже

в 1967 году число таких организаций достигло 50, а в восьмидесятые годы не

было отрасли, в которой ее НИИ, КБ и предприятия не занимались бы АСТПП

(Автоматизированная система технологической подготовки).

АСТПП

АСТПП предназначена для увеличения производительности труда

инженерно-технического состава предприятия, занятых решением задач ТПП и

повышения качества решения технологических задач за счет их оптимизации.

Основные целевые функции АСТПП:

- анализ и унификация предметов, средств, процессов и продуктов труда;

- оценка уровня и отработка конструкции изделий на технологичность;

- группирование изделий с целью внедрения типовых и групповых

технологических процессов;

- проектирование технологических процессов;

- проектирование и изготовление средств технологического оснащения;

- проектирование и изготовление средств механизации и автоматизации

вспомогательных операций и переходов;

- разработка технологических планировок и расчет производственной

мощности;

- организация и управление ТПП;

- информационное обеспечение.

Внедрение АСТПП позволило сократить сроки подготовки производства в 5 -

10 раз и существенно повысить качество работ. Наибольшую эффективность дают

информационно-поисковые системы.

АСТПП должна быть тесно связана с другими производственными системами. В

первую очередь это связь с проектированием изделия, т.е. с процессом

создания чертежа конструкции детали, сборки, электронной схемы и т.п. Таким

образом, происходит объединение технологической и конструкторской

подготовок производства в единую систему технической подготовки

производства.

CAD/CAM системы предназначены для проектирования и подготовки

производства новых изделий. Системы позволяют проектирование сложных

изделий с полной параметризацией, применение высококачественной

поверхностной геометрии, автоматическое формирование чертежно-графической

документации в полном соответствии с ЕСКД, обеспечивает исключительную

производительность и качество работы инженера-проектировщика. Одновременно

с этим, система позволяет подготавливать технологическую документацию в

соответствии с ЕСТД, дает трехмерную модель в системе 3D, автоматически

проектирует литейную и другую оснастку, обеспечивает возможность просчитать

на точность полученные результаты, разработать управляющую программу для

станка с ЧПУ, автоматически разместить электронные элементы на плате

печатного монтажа и т.п. Дополняя такие системы можно моделировать

технологический процесс на ПК. Крупнейшие мировые фирмы - производители

программного обеспечения и компьютерной техники - занимаются разработкой

систем CAD/CAM: Smart Solutions Ltd., Cimatron Ltd., MSC. Software Corp.,

Intelligent Manufacturing Software, Inc., Graphi Tech Ltd., ACA Europe, Cad

Com Ltd. и многие другие.

В качестве примера рассмотрим схему взаимодействия инженеров на стадии

создания документов в системе CAD/CAM.

PDM

Дальнейшее развитие систем привело к созданию системы по организации

корпоративной работе, т.е. системы по совместной деятельности при

организации подготовки производства.

PDM - Product Data Management - это сетевая многопользовательская

система, обеспечивающая работу всех технологов в едином информационном

пространстве с конструкторами и другими специалистами предприятия. Это

обеспечивает:

- интеграцию системы проектирования технологических процессов с CAD/CАM

системами, программами Microsoft Office и другими системами;

- возможность заимствовать ранее введенную информацию конструкторами,

расцеховщиками, расчетчиками норм расхода материалов и другими

специалистами.

Одной из подобных систем является система Smar Team.

Smar Теаm обеспечивает:

- ведение, хранение, быстрый поиск, просмотр и вывод на печать и в

систему управления производством конструкторской документации и информации;

- проектирование технологических процессов, ведение, хранение, быстрый

поиск, просмотр и вывод на печать и в систему управления производством

технологической документации и информации;

- формирование плановых заданий и диспетчеризацию работ над проектами;

- создание локальных и распределенных баз данных о стандартных изделиях,

материалах, оборудовании и т. д. и т. п.;

- автоматическое отслеживание этапов разработки конструкторской и

технологической документации;

- автоматическое ведение версий (изменений) документов;

- ведение электронных архивов и архивов твердых копий;

- расчеты потребностей материальных, трудовых и производственных ресурсов

на заказ и/или на плановый период.

CALS (Continuous Acquisition and Life-cycle Support)

Это непрерывная информационная поддержка жизненного цикла продукта - это

стратегия систематического повышения эффективности, производительности и

рентабельности процессов хозяйственной деятельности корпорации за счет

внедрения современных методов информационного взаимодействия участников

жизненного цикла продукта.

В условиях постоянного и значительного усложнения инженерно-технических

проектов, программ разработки новой продукции и роста наукоемкости изделий

конкурентоспособными окажутся предприятия, достигшие совершенства в

управлении бизнесом, обладающие отлаженными процессами проектирования,

производства, поставки и поддержки продукта, ориентированные на

функционирование в условиях быстроменяющейся экономической ситуации и

способные мгновенно реагировать на возникающие новые запросы рынка.

Такая цель не может быть достигнута частными, постепенными изменениями

традиционных методов работы и точечным внедрением средств автоматизации.

Предприятие должно провести кардинальное реформирование в сфере управления,

опираясь на высокотехнологичные, зарекомендовавшие себя стратегии

организации современного бизнеса. Такой стратегией, принятой в настоящее

время в качестве международного стандарта, является САLS.

CALS - идеология, пропагандирующая коллективный стиль работы, современные

методы управления информацией и создание информационной инфраструктуры. Это

система поддерживающая жизненный цикл изделия и позволяет получить

максимальный экономический эффект в режиме: "Время - деньги".

Рано или поздно любая организация начинает чувствовав потребность в

совершенствовании организационных и технологических процессов, происходящих

внутри компании, и задумываться о выборе методологии и инструментов для

решения этой задачи. В мире эта область активно развивается и именуется

технологиями анализа и реинжиниринга (перепроектирования) бизнес-процессов.

Сам термин "бизнес-процесс" является обобщающим по отношению к процессам

разного типа: технологическим, организационно-деловым, управленческим.

Анализ и реинжиниринг бизнес-процессов, как правило, включает в себя

следующие этапы:

- определение потребностей бизнеса (задачи стоящие перед предприятием,

оптимизация внутренних процессов, образование системы информационного

обеспечения);

- анализ действующих процессов (анализ существующих процессов,

определение "узких" мест, рассмотрение вариантов улучшения процессов);

- определение необходимых реформ (оптимизация бизнес-процессов,

автоматизация бизнес-процессов);

- планирование проведения реформ (сокращение времени, повышение качества

работы);

- реализация намеченных планов ( внедрение, разработка и документов и

инструкций).

Пример: аутсорсинг - однобизнесовый процесс.

В соответствии с требованиями стандартов CALS информационная поддержка

процессов эксплуатации должна обеспечиваться путем создания и использования

интерактивных электронных технических руководств (ИЭТР).

Использование ИЭТР с его свойствами моментально находить необходимую

информацию об изделии, своевременно обновлять данные и предоставлять

дополнительные возможности по заказу запасных частей значительно упрощает

пользователям работу с промышленным изделием. Вот почему требование

предоставить ИЭТР в качестве сопроводительной документации все чаще

указывается в контрактах на поставку промышленных изделий. Производителю

использование ИЭТР взамен бумажных руководств позволяет получить ощутимое

сокращение стоимости и времени разработки сопроводительной документации, а

также с минимальными затратами проводить последующие обновление и коррекцию

технических руководств.

ИЭТР представляет собой комплекс баз данных, предоставляемый заказчику в

электронной форме на мобильном носителе (компакт-диске) либо доступный

через Интернет, работа с которыми осуществляется с помощью стандартного

комплекса программных средств - электронной системы отображения (ЭСО). Базы

данных содержат техническое описание изделия и его узлов; технологию

эксплуатации, обслуживания и ремонта; сведения о диагностике

неисправностей; спецификацию изделия. ИТЭР может содержать информацию в

текстовой, графической и мультимедийной форме. Кроме того, ИТЭР может

включать в себя средства доступа к другим источникам информации, например

хранилищам данных производителя через компьютерные сети. ЭСО, в свою

очередь, обеспечивает унифицированный для всех ИТЭР способ взаимодействия с

пользователем и технику представления информации.

Способ структуризации информации, свойства ИЭТР и способ интерактивного

взаимодействия с пользователями подробно регламентированы стандартами CALS.

Виртуальное предприятие

В наиболее продвинутых вариантах реализации стратегии CALS может быть

полностью осуществлена концепция виртуального предприятия, включающая в

себя всех работников и все организации, вовлеченные в выполнение процессов

в ходе жизненного цикла продукта.

Отставание с внедрением CALS - технологий сделает для предприятий

невозможным участие в международной кооперации, негативно отразится на

конкурентоспособности и привлекательности производимой продукции и послужит

причиной потери определенных сегментов рынка экспортируемой продукции.